Post on 28-Dec-2015
I. Objetivos:
Adiestrar el manejo de las balanzas de mayor uso dentro del laboratorio
con la finalidad de utilizarla correctamente y realizar cualquier pesada
de sustancias.
Determinar la densidad de algunos líquidos y sólidos seleccionados
mediante los métodos más utilizados en el laboratorio.
II. Principios teóricos:
2.1 Densidad
Se define como la masa por unidad de volumen de una sustancia. Su fórmula es:
D = densidad (g/cm
3, g/ml, para gases g/L)
m = masa (g, Kg)
v = volumen (ml, cm3, L)
La densidad es una propiedad física intensiva que caracteriza a las sustancias y
es específica para cada una de ellas a una temperatura dada. Por ejemplo, un
líquido incoloro que tenga una densidad de 0.785 g/ml es probable que sea el
etanol. Si se trata de mezclas acuosas, la densidad es una medida de la
concentración del soluto; así se puede comprender que la densidad del agua de
mar sea ligeramente mayor que la del agua porque la solución contiene sales
disueltas.
2.2 Densidad de líquidos
a. Empleando probetas : Se hace uso de la formula general de densidad;
m/v
b. Empleando densímetros: Instrumentos que permiten determinar
directamente la densidad de los líquidos en el cual se sumergen.
c. Método del picnómetro: El picnómetro es un instrumento de vidrio de
volumen conocido que permite determinar la densidad de líquidos y está
dada por:
Pliq = densidad del liquido problema.
M1 = peso del picnómetro limpio y seco.
M2 = peso del picnómetro mas el agua destilada.
M3 = peso del picnómetro mas el líquido problema.
Pliq = densidad del H2O (ver en las tablas)
d. Método de la balanza de Morh Westpahl: Permite determinar la
densidad relativa de los líquidos con referencia al agua destilada y sin
efectuar cálculos.
2.3 Densidad de sólidos
a. Empleando probetas: Se emplea la formula general de densidad,
determinando primero la masa del sólido en una balanza y luego el
volumen se obtiene por desplazamiento del líquido.
b. Método del picnómetro: Se usa la siguiente fórmula:
P = peso del solido
P´ = peso del picnómetro + agua destilada
P” = peso del picnómetro + agua destilada + el solido
c. Método de la balanza de Morh Westpahl: Mediante este método se
obtiene el valor del peso específico y como este peso relativo es
sinónimo de densidad relativa, entonces el valor hallado seria a ser la
densidad del sólido en g/cm3.
III. Materiales y reactivos
a. Materiales
Vaso de precipitado
Densímetro
Probeta
Bagueta
Piseta
Picnómetro
Luna de reloj
Balanza
Termómetro
Roca
b. Reactivos
Alcohol etílico (C2H5OH)
Salmuera (NaCl)
Agua destilada
IV. Procedimiento experimental
Ensayo 1
En una probeta de 250 ml. llenar con el líquido del cual se desea
determinar la densidad e introducir el densímetro hasta la base de la
probeta. Luego suelte el densímetro, si flota en el líquido problema lea la
densidad de dicho líquido en g/ml.
Ensayo 2
Determine la densidad del mismo líquido utilizado el método del
picnómetro, para lo cual siga el siguiente procedimiento:
Pese el picnómetro vacio (M1). Luego pese el picnómetro + H2O
destilada (M2), enseguida retire el agua, seque el picnómetro y vuelva a
llenar con el liquido problema (M3). Colocar en un vaso de precipitado
H2O destilada y mida la temperatura utilizando un termómetro, con ese
dato ubique en la tabla de densidad el valor de la densidad de dicho
líquido.
Ensayo 3
Utilizando el método de la probeta determine la densidad de una solución
de NaCl, siguiendo el siguiente procedimiento: Pese 0,5 g de NaCl en
una luna de reloj, luego en un vaso de precipitado mida 25 ml de H2O
destilada y disuelva la sal previamente pesada. A seguir pese una probeta
de 25 ml limpia y seca anote el peso. Luego medir un volumen exacto de
20 ml y pese de nuevo el conjunto, por diferencia obtenga el peso de la
solución y determine la densidad.
Determine el % de error del líquido problema
MUESTRAS
DENSIDAD
Densímetro
Picnómetro
Probeta
Ensayo 4
Determinar la densidad de un sólido proporcionado. Utilice el método de
la probeta, para lo cual pese primero el sólido completamente seco en
una balanza. Luego determine su volumen y calcule la densidad de dicho
solido en g/cm3.
Muestra
Peso
Volumen
Densidad
V. Discusión de resultados
Ensayo 1
Al trasvasar la salmuera en la probeta no se lleno toda la capacidad del
material, para que la salmuera no se rebalsara al introducir el densímetro.
Al introducir el densímetro se tuvo la dificultad que este no se mostraba
como debía de ser, dado esto se tuvo que probar otro densímetro el cual
si funciono.
La escala del densímetro que se uso es de 1,000 – 1,200
Al observar que el densímetro flotaba se obtuvo la siguiente densidad de
la salmuera:
1,019 g/ml
El siguiente liquido a trabajar fue el alcohol, del cual se obtuvo la
siguiente densidad:
0.013 g/ml
Ensayo 2
Para realizar este ensayo los materiales a usar deben estar
respectivamente secos, para no alterar las medidas.
Los resultados de las medidas fueron los siguientes :
M1 = peso del picnómetro limpio y
seco = 17.2355 g
M2 = peso del picnómetro mas el
agua destilada = 69.9396 g
M3 = peso del picnómetro mas la
salmuera = 70.9893 g
La temperatura del agua destilada fue la siguiente:
Temp. (ºC) = 18º
Teniendo la temperatura del agua destilada se hallo en la tabla la
densidad respectiva, la cual fue la siguiente:
Pliq = densidad del H2O = 0.998654 g/ml
Teniendo los parámetros necesario se utilizo la siguiente fórmula
para hallar la densidad de la salmuera, la cual fue la siguiente:
Ensayo 3
Al pesar el NaCl en la luna de reloj se obtuvo la siguiente
medida:
Peso del NaCl = 0.5001 g
En el vaso de precipitado vertimos la sal pesada y procedemos a
disolverlo con la bagueta.
El peso de la probeta de 25 ml fue el siguiente:
Peso de la probeta de 25 ml = 63.4306 g
El peso de la probeta vertida con sal fue el siguiente:
Peso de la probeta con sal = 83.2468 g
La diferencia entre los dos pesos de la probeta fue la siguiente:
Diferencia de probetas = Probeta NaCl – Probeta Vacía Diferencia de probetas = 83.2468 g – 63.4306 g
Diferencia de probetas = 19.8162 g
La densidad respectiva del NaCl fue la siguiente:
MUESTRAS
DENSIDAD
Densímetro
Picnómetro
Probeta
Salmuera
1,019 g/ml
1.021291515 g/ml
Alcohol 0.013 g/ml
NaCl
0.99058 g/ml
Ensayo 4
El sólido proporciona fue una roca del cual su peso pesado fue el
siguiente :
Peso de la roca = 9.1916 g
El volumen inicial tomado
en la probeta fue el siguiente: V inicial = 80 ml
El volumen final de la probeta con la roca fue el siguiente:
Vfinal = 83 ml
Restando los dos volúmenes obtendremos el volumen de la roca
el cual es el siguiente : Vroca = Vfinal - V inicial
Vroca = 83 ml - 80ml
Vroca = 3 ml
L a densidad del solido fue la siguiente:
Muestra Peso Volumen Densidad
Roca 9,1916 g 3 ml 3,0639 g/ml
VI. Conclusiones
Se pudo ver y aclarar que la densidad de una solución, depende de la
concentración de la misma, a mayor concentración mayor densidad.
Debemos tener claro que a menor temperatura mayor es la densidad del
agua y mayor temperatura menor será la densidad.
Al realizar una medición de volumen de un sólido, se debe tener en
cuenta que lo que se incrementa es el agua y no el volumen.
El alcohol tiene una densidad menor que el agua.
La densidad experimental que hemos obtenido tiene todavía un
porcentaje de error muy alto.
VII. Cuestionario
1. Cuál es la diferencia entre densidad y peso específico
La densidad es la relación entre la masa y el volumen de un cuerpo, y el
peso específico es la fuerza con la que la tierra (si es que el cuerpo se
encuentra en la tierra) atrae a este cuerpo a su centro (peso).
2. De qué forma influye la temperatura en la determinación de la densidad de los
líquidos.
Los líquidos se tornan menos densos cuando son calentados, debido a
que una temperatura más alta significa que las moléculas se van
moviendo más rápido y distanciadas, creando más espacios vacíos.
3. El peso estimado de un cuerpo es 3.55 g y su peso real medido en la balanza es
de 4,15 g. ¿Cuál es el error absoluto y él % de error cometidos al calcular la
densidad, si el volumen que ocupa dicho cuerpo es de 1,25 ml?
Densidad Experimental: 2,84 g/ml
Densidad Teórica: 3,32 g/ml
Error absoluto = Valor Teórico – Valor Experimental
Error absoluto = 3,32 – 2,84
Error absoluto = 0,48
%Error = Valor Teórico – Valor experimental x 100
Valor Teórico
%Error = 3,32 – 2,84 x 100
3,32
%Error = 14,46%
4. Calcular la densidad teórica de una solución de Cloruro de Bario (BaCl2),
sabiendo que para 0,98 g/ml de densidad práctica le corresponde un % de error
de 20 %.
%Error = Valor Teórico – Valor experimental x 100
Valor Teórico
20 = Valor Teórico – 0,98 x 100
Valor Teórico
Valor Teórico = 1,225 g/ml
5. Un picnómetro vacío pesa 340 g, lleno de agua destilada pesa 660 g, lleno de un
líquido “A” pesa 602 g. Hallar la densidad relativa del líquido “A” y la
capacidad del picnómetro.
Peso del picnómetro vacío (M1) = 340 g
Peso del picnómetro + H2O destilada (M2) = 660 g
Peso del picnómetro + líquido “A” (M3) = 602 g
ρH2O = 1 g/ml
ρlíq = (602 – 340) x 1
(660 – 340)
ρlíq = 0,8188 g/ml
ρr = 0,8188 g/ml
1 g/ml
ρr = 0,8188 g/ml
Capacidad del picnómetro:
50 ml 17 g
X 340 g
X = 1000ml
X = 1 L
6. En una probeta se miden 16 ml de agua destilada y luego se introduce una
laminilla de plomo de 22,8 g y el volumen final indica 18ml. ¿Cuál es la
densidad del plomo?
Peso de la laminilla de plomo = 22,8 g
Volumen inicial = 18 ml
Volumen final = 16 ml
Volumen de la laminilla de plomo = 2 ml
VIII. Bibliografía
QUIMICA ; ANDRES NAVALES, Editorial NORTON,
POVEDA JULIO CESAR, Química 10, Editorial Educar Editores.
CASTRO SÁNCHEZ NIDIA, Consultor Estudiantil tomo 2, Editorial.
QUÍMICA 7º EDICION – RAYMOND CHANG